CVD s vrućim filamentom najranija je i najpopularnija metoda uzgoja dijamanta pri niskom tlaku. 1982. Matsumoto i suradnici zagrijali su filament vatrostalnog metala na preko 2000 °C, pri kojoj temperaturi plin H2 koji prolazi kroz filament lako proizvodi atome vodika. Proizvodnja atomskog vodika tijekom pirolize ugljikovodika povećala je brzinu taloženja dijamantnih filmova. Dijamant se selektivno taloži, a stvaranje grafita je inhibirano, što rezultira brzinama taloženja dijamantnog filma reda veličine mm/h, što je vrlo visoka brzina taloženja za metode koje se obično koriste u industriji. HFCVD se može izvesti korištenjem različitih izvora ugljika, kao što su metan, propan, acetilen i drugi ugljikovodici, pa čak i neki ugljikovodici koji sadrže kisik, kao što su aceton, etanol i metanol. Dodavanje skupina koje sadrže kisik proširuje temperaturni raspon za taloženje dijamanta.
Uz tipičan HFCVD sustav, postoji niz modifikacija HFCVD sustava. Najčešći je kombinirani sustav istosmjerne plazme i HFCVD. U ovom sustavu, na podlogu i nit može se primijeniti napon prednapona. Konstantni pozitivni napon na podlozi i određeni negativni napon na niti uzrokuju bombardiranje podloge elektronima, omogućujući desorpciju površinskog vodika. Rezultat desorpcije je povećanje brzine taloženja dijamantnog filma (oko 10 mm/h), tehnika poznata kao HFCVD uz pomoć elektrona. Kada je napon prednapona dovoljno visok da stvori stabilno plazma pražnjenje, razgradnja H2 i ugljikovodika dramatično se povećava, što u konačnici dovodi do povećanja brzine rasta. Kada se polaritet prednapona obrne (podloga je negativno prednaponjena), na podlozi dolazi do bombardiranja ionima, što dovodi do povećanja nukleacije dijamanta na nedijamantnim podlogama. Druga modifikacija je zamjena jedne vruće niti s nekoliko različitih niti kako bi se postiglo ujednačeno nanošenje i u konačnici velika površina dijamantnog filma. Nedostatak HFCVD-a je taj što toplinsko isparavanje niti može stvoriti onečišćujuće tvari u dijamantnom filmu.
(2) CVD mikrovalnom plazmom (MWCVD)
U 1970-ima, znanstvenici su otkrili da se koncentracija atomskog vodika može povećati korištenjem DC plazme. Kao rezultat toga, plazma je postala još jedna metoda za poticanje stvaranja dijamantnih filmova razgradnjom H2 u atomski vodik i aktiviranjem atomskih skupina na bazi ugljika. Osim DC plazme, pozornost su privukle i dvije druge vrste plazme. CVD mikrovalne plazme ima frekvenciju pobude od 2,45 GHZ, a CVD RF plazme ima frekvenciju pobude od 13,56 MHz. Mikrovalne plazme su jedinstvene po tome što mikrovalna frekvencija inducira vibracije elektrona. Kada se elektroni sudaraju s atomima ili molekulama plina, nastaje visoka brzina disocijacije. Mikrovalna plazma se često naziva materijom s "vrućim" elektronima, "hladnim" ionima i neutralnim česticama. Tijekom taloženja tankog filma, mikrovalovi ulaze u komoru za sintezu CVD-a pojačanu plazmom kroz prozor. Luminescentna plazma je općenito sfernog oblika, a veličina sfere se povećava s mikrovalnom snagom. Tanki dijamantni filmovi rastu na podlozi u kutu luminiscentnog područja, a podloga ne mora biti u izravnom kontaktu s luminiscentnim područjem.
–Ovaj članak objavljujeproizvođač strojeva za vakuumsko premazivanjeGuangdong Zhenhua
Vrijeme objave: 19. lipnja 2024.